DE102008041916B3 - Testvorrichtung für den Fan eines Flugzeugtriebwerks - Google Patents
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Abstract
Der Grundgedanke der Erfindung besteht in der Ausbildung der Testvorrichtung aus einer stationären inneren, von der Prüfstandswand auskragenden Grundstruktur (1, 7 bis 11), in der die Antriebswelle (13) für den zu prüfenden Fan gelagert ist, sowie aus mobilen und austauschbaren, mit angeschlossenen optischen Mitteln (32, 33) zueinander ausrichtbaren Außengehäusemodulen (18 bis 24), austauschbaren Einbauten (41 bis 44, 48) zur Luftleitung und Lärmreduzierung sowie an eine modular ausgebildete Telemetrieeinheit angeschlossenen austauschbaren Messeinrichtungen (38 bis 40) zur Ermittlung von Leistungsdaten und der durch den Fan und die Einbauten bedingten aerodynamischen und akustischen Verhältnisse. Mit einer auf dieser Basis ausgebildeten Testvorrichtung kann mit vergleichsweise geringem baulichen Aufwand eine Vielzahl von durch die Gestaltung des Fans und der im Strömungskanal hinter dem Fan liegenden Einbauten beeinflussten Daten erfasst werden, aus denen Rückschlüsse für die Verringerung der Lärmemission, eine optimale aerodynamische Gestaltung und eine Leistungssteigerung gezogen werden können.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Testvorrichtung für den Fan eines Flugzeugtriebwerks zur Ermittlung des akustischen und aerodynamischen Verhaltens und der Leistungsdaten, die ein an einer Prüfstandswand stirnseitig angebrachtes Außengehäuse zur Aufnahme des Fans und einer mit diesem verbundenen Antriebswelle sowie von Messeinrichtungen umfasst.
- Ein wesentliches Ziel bei der Entwicklung und Herstellung von Flugzeugtriebwerken ist die Reduzierung der Lärmemission. Der Fan (Triebwerksgebläse), der den wesentlichen Teil des Triebwerksschubes erzeugt, gilt gleichzeitig als eine der Hauptlärmquellen eines Triebwerks, so dass sich die auf die Verringerung der Lärmemission gerichteten Untersuchungen auf den Fan und dessen Betriebsverhalten und akustische Wirkungen konzentrieren. Der durch den Fan bewirkte Lärm wird einerseits über den Lufteinlass am Fangehäuse und andererseits über den Luftauslass des Bypasskanals (Mantelstromkanal) nach außen abgestrahlt, wobei eine wesentliche Ursache für die stromab des Fans erzeugte Lärmemission durch das Zusammenwirken mit den im Strömungskanal hinter dem Fan angeordneten Einbauten, insbesondere den Leitschaufeln, bedingt ist.
- Untersuchungen zur Feststellung der von einem Fan ausgehenden Lärmemission werden üblicherweise mit einer Testvorrichtung durchgeführt, die ein an der Wand eines Prüfstandes fest installiertes, an den jeweiligen Fan angepasstes Außengehäuse aufweist. Die mit einem Antrieb verbundene Antriebswelle des Fans ist in mehreren Lagern am Außengehäuse abgestützt. Eine derartige Prüfanordnung ist insofern nachteilig, als akustische Untersuchungen auf grund des als tragende Struktur ausgebildeten Außengehäuses in der Regel nur stromauf des Fans durchgeführt werden können. Selbst um die Auswirkung unterschiedlicher Triebwerksgebläse-Konfigurationen in dem stromauf des Fans liegenden Teil des Strömungskanals untersuchen zu können und daraus bestimmte Maßnahmen zur Lärmreduzierung bei der Entwicklung von Triebwerken herleiten zu können, sind jedoch umfangreiche Umbaumaßnahmen und in vielen Fällen, zum Beispiel bei den Fans unterschiedlicher Triebwerke, sogar vollständige Neukonstruktionen der Versuchsanordnung erforderlich, die mit einem hohen Zeit- und Kostenaufwand verbunden sind. Der in Strömungsrichtung hinter dem Fan liegende und als Tragstruktur fungierende Strömungskanal im Außengehäuse ist nicht entsprechend den tatsächlichen Gegebenheiten in einem Triebwerk ausgebildet und deshalb für akustische Untersuchungen ungeeignet. Andererseits bietet aber die bei einem üblichen Fantriebwerk tatsächlich vorgesehene Ausbildung des stromab des Fans liegenden Strömungskanals bzw. der in diesem angeordneten Einbauten, wie zum Beispiel Leitschaufeln und akustische sowie aerodynamische Auskleidungen, wichtige Ansatzpunkte für die Untersuchung und die Reduzierung der Lärmemission, die bisher unberücksichtigt geblieben sind.
- Zum Stand der Technik wird auf einen Aufsatz von Christopher E. Hughes u. a.: ”Fan Noise Source Diagnostic Test – Rotor Alone Aerodynamics Performance Results”, Glenn Resurch Center, Cleveland, Ohio; NASA/TM-2005-211681; AIAA-2002-2426; April 2005; verwiesen. Für die Ermittlung der allein vom Fan eines Triebwerks verursachten Geräusche werden hier ein bestimmter Fan und eine bestimmte Triebwerksgondel einschließlich des Lufteintritts, der äußeren Abdeckung und des Fandüsenaustritts sowie mit und ohne dem Fan nachgeschalteten Luftleitschaufeln untersucht, wobei im Ergebnis der Untersuchung festgestellt wurde, dass geringe Unterschiede in den Fanleistungsmerkmalen zu klein sind, um die Fangeräuschbildung entscheidend zu beeinflussen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Testvorrichtung für den Fan von Flugzeugtriebwerken anzugeben, die für unterschiedliche Fankonfigurationen realitätsnah und mit geringem baulichen Aufwand die Untersuchung der akustischen und aerodynamischen Wirkungen unterschiedlich ausgebildeter Fans in Verbindung mit im Strömungskanal angeordneten Einbauten erlaubt und die Entwicklung von Triebwerken mit verminderter Lärmemission ermöglicht.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildeten Testvor richtung gelöst. Weitere Merkmale und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Der Grundgedanke der Erfindung besteht in der Ausbildung der Testvorrichtung aus einer stationären inneren, von der Prüfstandswand auskragenden Grundstruktur, in der die Antriebswelle für den zu prüfenden Fan gelagert ist, sowie aus mobilen und austauschbaren, mit angeschlossenen optischen Mitteln zueinander ausrichtbaren Außengehäusemodulen, austauschbaren Einbauten zur Luftleitung und Lärmreduzierung sowie an eine modular ausgebildete Telemetrieeinheit angeschlossenen austauschbaren Messeinrichtungen zur Ermittlung von Leistungsdaten und der durch den Fan und die Einbauten bedingten aerodynamischen und akustischen Verhältnisse. Mit einer auf dieser Basis ausgebildeten Testvorrichtung kann mit vergleichsweise geringem baulichen Aufwand eine Vielzahl von durch die Gestaltung des Fans und der im Strömungskanal hinter dem Fan liegenden Einbauten beeinflussten Daten erfasst werden, aus denen Rückschlüsse für die Verringerung der Lärmemission, eine optimale aerodynamische Gestaltung des Fans und der Einbauten und eine Leistungssteigerung gezogen werden können.
- Die statische Grundstruktur zur Abstützung der Antriebswelle für den jeweils untersuchten Fan umfasst ein an der Prüfstandswand befestigtes, aus drei konzentrisch angeordneten Tragringen bestehendes Traggehäuse mit an den beiden inneren Tragringen auskragend gehaltenem äußeren und inneren Tragrohr, deren freie Enden durch Tragschaufeln miteinander verbunden sind und durch eine Stützstruktur verlängert sind. An dieser Stützstruktur sowie am inneren Tragrohr liegenden Lagerstützringen ist die Antriebswelle für den Fan über Lager abgestützt.
- Der mobile, austauschbare Teil der Testvorrichtung umfasst mehrere abdichtend und lösbar miteinander verbundene Außengehäusemodule, bestehend aus einem den Fan umgebenden Fangehäusemodul, mindestens einem mit Messelementen versehenen Messgehäusemodul sowie Strömungskanalmodulen, die zwischen den Messgehäusemodulen bzw. einem Messgehäusemodul und dem fest mit der Prüfstandswand verbundenen äußeren Tragring des Traggehäuses angeordnet sind.
- Die austauschbaren Messelemente sind an einer in den Messgehäusemodulen angeordneten schwenkbaren Trommel angebrachte, vorzugsweise an einem Messrechen gehaltene Sensoren zur Erfassung der Lärmemission und anderer strömungstechnisch relevanter Daten. An dem an den Fangehäusemodul anschließenden Außengehäusemodul sind zur Aufteilung und Weiterleitung des vom Fan erzeugten Luftstroms Leitschaufeln für den Bypassluftstrom sowie zwei konzentrisch angeordnete Rohrelemente mit Leitschaufeln zur Ausbildung des Kernstromkanals austauschbar angebracht. Die Leitschaufeln sind somit nichttragende Strukturen, die unabhängig von der Rotorlagerung nur am Außengehäuse befestigt sind.
- In dem stromab des Fans liegenden Teil des Fangehäusemoduls sowie in dem anschließenden Bypassstromkanal kann – abgesehen von dem mit Mikrofonen bestückten Teil des zweiten Messgehäusemoduls – eine akustische oder aerodynamische Auskleidung austauschbar angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Auskleidung in Form von halbschalenförmigen Linern ausgebildet, die so aneinandergefügt sind, dass eine störungsfreie Luftströmung gewährleistet ist. Derartige Auskleidungen können auch stromauf des Fans an der Innenumfangsfläche des Fangehäusemoduls vorgesehen sein.
- Um eine exakte konzentrische Anordnung und Ausrichtung der mobilen Außengehäusemodule zu gewährleisten, sind das Fangehäusemodul und die zwischen diesem und dem Traggehäuse angeordneten Messgehäusemodule auf in Schienen verschiebbar angeordneten Stützsäulen in X-, Y- und Z-Richtung einstellbar befestigt, wobei die genaue koaxiale Ausrichtung der einstellbaren Außengehäusemodule mittels am Fangehäusemodul befestigten Präzisionsfernrohren sowie an den vorderen und hinteren Flanschen der Messgehäusemodule und am stationären Traggehäuse angebrachten optischen Linsen erfolgt. Die optischen Linsen und Präzisionsfernrohre sind vorzugsweise paarweise einem bestimmten Winkel zueinander versetzt angebracht.
- Zum Ausgleich von temperaturbedingten axialen und radialen Dehnungen sind die an einen Messgehäusemodul anschließenden Strömungskanalmodule in einem Schiebesitz mit sich aufgrund einer Federvorspannung ausdehnenden Dichtungselementen gelagert.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung, deren einzige Figur eine schematische, teilweise im Schnitt wiedergegebene Darstellung einer modular ausgebildeten Testvorrichtung für Triebwerksgebläse zeigt, näher erläutert.
- Die Testvorrichtung besteht zum einen aus einer an der senkrechten Wand des Prüfstandes gehaltenen Grundstruktur, die für die akustischen und aerodynamischen Messungen und die Leistungserfassung im stromab des Fans liegenden Strömungskanal von geringer Bedeutung ist und für die Prüfung des Fans unter verschiedenen Testbedingungen und auch für verschiedene Fankonfigurationen im Wesentlichen unverändert bleibt. Diese statische Grundstruktur umfasst ein Traggehäuse
1 , das aus drei konzentrisch angeordneten, über Rippen2 verbundenen Tragringen3 bis5 besteht und über den äußeren Tragring3 fest mit der senkrechten Prüfstandswand6 verbunden ist. An dem mittleren Tragring4 ist ein äußeres Tragrohr7 und an dem inneren Tragring5 ist ein inneres Tragrohr8 befestigt. Das äußere und das innere Tragrohr7 ,8 sind an der freien Stirnseite über eine Vielzahl von Tragschaufeln9 sowie einen an das innere Tragrohr8 anschließenden Stützring10 miteinander verbunden. Am Innenumfang des inneren Tragrohrs8 ist im vorderen und hinteren Bereich jeweils ein Lagerstützring11 angebracht. In der zuvor beschriebenen Tragstruktur ist konzentrisch eine in Lagern12 abgestützte Antriebswelle13 angeordnet, die lösbar mit der Fanscheibe14 und am hinteren Ende mit einem Antrieb (nicht dargestellt) verbunden ist. - Die Fanscheibe
14 bildet zusammen mit den an dieser befestigten Fanschaufeln15 und dem Einlaufkonus16 den Fan17 , der Teil der mobilen bzw. austauschbaren Struktur der Testvorrichtung ist und dessen akustisches und aerodynamisches Verhalten in Verbindung mit den stromab des Fans anschließenden Strömungskanälen, insbesondere dem Bypassstromkanal45 (Mantelstromkanal) und den diesem zugeordneten Einbauten, geprüft werden soll. - Der austauschbare Teil der Testvorrichtung wird entsprechend dem jeweils zu prüfenden Fan und den jeweils geforderten unterschiedliche Prüfbedingungen projektiert, so dass aufgrund der unveränderlichen Grundstruktur mit vergleichweise geringem Aufwand unterschiedliche Fankonfigurationen unter bestimmten Bedingungen geprüft werden können. Dieser individuell projektierte Teil der Testvorrichtung besteht aus einer Mehrzahl mobiler, über Dichtungselemente
27 ,50 abdichtend miteinander verbundener Außengehäusemodule, die – in Strömungsrichtung axial aneinander gereiht – ein im Bereich des Fans17 angeordnetes Fangehäusemodul18 , ein im Leitschaufelbereich des an den Fan anschließenden Strömungskanals angeordnetes erstes Messgehäusemodul19 , erste bis dritte aufeinander folgende, sich konisch erweiternde Strömungskanalmodule20 ,21 und22 , ein zweites Messgehäusemodul23 und ein viertes, sich konisch erweiterndes Strömungskanalmodul24 aufweist. Das Fangehäusemodul18 sowie das erste Messgehäusemodul19 und das zweite Messgehäusemodul23 sind – in X-, Y- und Z-Richtung einstellbar – an Stützsäulen25 gehalten, die in integral mit dem Traggehäuse1 verbundenen Führungsschienen26 in axialer Richtung verschiebbar gehalten sind. Die ersten bis dritten Strömungskanalmodule20 bis22 sind untereinander und mit dem ersten Messgehäusemodul19 verschraubt. Das vierte Strömungskanalmodul24 ist mit dem fest an der Wand6 des Prüfstandes installierten, eine stationäre Außengehäusesektion bildenden Traggehäuse1 verschraubt und gegenüber diesem durch ein Dichtungselement27 (O-Ring) abgedichtet. Die dritten und vierten Strömungskanalmodule22 und24 sind zum – aufgrund von Temperaturschwankungen erforderlichen – Dehnungsausgleich über einen Schiebesitz und ein spezielles Dichtelement50 schwimmend am zweiten Messgehäusemodul23 gelagert. Das Dichtungselement50 ist ein im Querschnitt C-förmiger Dichtring50a mit in diesem angeordneter, sich aufgrund einer Federvorspannung ausdehnender Spiralfeder50b , so dass der Dichtring50a der temperaturbedingten radialen Dehnung des Außengehäuses folgen kann. - Das erste Messgehäusemodul
19 und das zweite Messgehäusemodul23 weisen jeweils vordere und hintere Flansche28 bis31 auf, an deren oberem Außenrand jeweils ein Paar im Winkel von 120° zueinander versetzt angeordneter, jeweils ein Fadenkreuz aufweisender optischer Linsen32 positioniert ist. Zwei weitere optische Linsen32 sind in gleicher Position an dem stationären Traggehäuse1 angebracht, denen am Fangehäusemodul18 an Flanschen51 befestigte Präzisionsfernrohre33 gegenüberstehen. (Die um 120° versetzte Anordnung der Präzisionsfernrohre und optischen Linsen ist in der Zeichnung nicht dargestellt.) Mit Hilfe der Präzisionsfernrohre33 und der am Traggehäuse1 vorgesehenen optischen Linsen32 wird zunächst das an den Stützsäulen in X-, Y- und Z-Richtung einstellbare Fangehäusemoduls18 konzentrisch zur Mittelachse34 bzw. Antriebswelle13 ausgerichtet. Anschließend werden auch die anderen – auf den Stützsäulen25 gehaltenen und einstellbaren Außengehäusemodule, an denen die optische Linsen32 angebracht sind, entlang der optischen Achsen35 koaxial ausgerichtet, so dass der austauschbare Teil der Testvorrichtung mit hoher Genauigkeit konzentrisch zu deren stationärer Grundstruktur ausgerichtet ist. - Das erste Messgehäusemodul
19 und das zweite Messgehäusemodul23 weisen jeweils eine schwenkbare Trommel36 ,37 auf, an der ein mit Mikrofonen zur Messung der Schallemission bestückter Messrechen38 ,39 zur Messung der Schallemission austauschbar angebracht ist. An der schwenkbaren Trommel37 des Messgehäusemoduls23 sind weitere Mikrofone40 befestigt. - An dem ersten Messgehäusemodul
19 sind Bypassstrom-Leitschaufeln41 gehalten, die über erste und zweite Kernstrom-Leitschaufeln42 mit einem äußeren und einem inneren Rohrelement43 ,44 verbunden sind, so dass der stromab des Fans17 liegende Strömungskanal in einen – vom Außengehäuse sowie dem äußeren Rohrelement43 und dem äußeren Tragrohr7 begrenzten – Bypassstromkanal45 und einen von den äußeren und inneren Rohrelementen43 ,44 bzw. den Tragrohren7 ,8 gebildeten Kernstromkanal46 aufgeteilt wird. Die äußeren und inneren Rohrelemente43 ,44 sind mit axialem und radialem Spalt über Dichtringe47 an der mit den Tragschaufeln9 verbundenen Stützstruktur10 abdichtend und lösbar gehalten und bilden – zusammen mit den Bypassstrom- und Kernstrom-Leitschaufeln41 ,42 – ein mobiles, austauschbares und für den jeweiligen Anwendungsfall projektiertes Bauteil der Testvorrichtung. Das heißt, die Bypassstrom- und die Kernstrom-Leitschaufeln41 ,42 sind unabhängig von der statischen Grundstruktur und der Antriebwelle13 nur am Außengehäuse gehalten und können frei gestaltet und ausgetauscht werden. - Ein variables und für unterschiedliche Einsatzfälle austauschbares Bauteil ist weiterhin die im Bypassstromkanal
45 angeordnete akustische Auskleidung (akustische Liner)48 . Anstelle oder in Kombination mit der akustischen Auskleidung kann für aerodynamische Untersuchungen auch eine aerodynamische Auskleidung (aerodynamische Liner) vorgesehen sein. Auch diese Bauteile können aufgrund des modular ausgebildeten Außengehäuses mit vergleichsweise geringem Aufwand ausgetauscht werden. Die akustische Auskleidung48 besteht aus halbschalenförmigen Linersegmenten, wobei die jeweils in Umfangsrichtung und in Strömungsrichtung aufeinander folgenden, bündig zueinander angeordneten Linersegmente durch eine Buchse-Stift-Kombination (nicht dargestellt) miteinander verbunden sind. Auf diese Weise ist ein schneller und unkomplizierter Wechsel der akustischen Auskleidung48 möglich und die an der Oberfläche der akustischen Auskleidung vorhandenen Störungen beschränken sich auf die zwischen den Linersegmenten axial verlaufenden und umlaufenden Stoßstellennähte. Die Linersegmente sind in der vorliegenden Ausführungsform am Außenumfang des Bypassstromkanals45 verklebt und an dessen Innenumfang über Adapterelemente49 abgestützt. Auch an der Innenumfangsfläche des Fangehäusemoduls18 stromauf und stromab des Fans17 ist eine aus austauschbaren Linersegmenten gebildete akustische Auskleidung48 vorgesehen. - Die Übertragung der im Bypassstromkanal
45 erfassten Messwerte erfolgt mit einer ebenfalls als modulares (steckbares) System ausgebildeten Telemetrieeinheit (nicht dargestellt). - Mit der zuvor beschriebenen, modular aus einer stationären Grundstruktur zur Abstützung der den Fan
17 antreibenden Antriebswelle13 sowie aus mobilen Außengehäusemodulen mit austauschbaren Einbauten ausgebildeten Testvorrichtung sind mit vergleichsweise geringem baulichen Aufwand oder baulichen Änderungen umfassende Untersuchungen in Bezug auf die Leistung und die Schallemission in Abhängigkeit von dem Fan und der Ausbildung des stromab des Fans vorhandenen Strömungskanals möglich. Das Auswechseln der Einbauten und die erneute Montage der Außengehäusemodule, die an Stützsäulen in X-, Y- und Z-Richtung einstellbar und mit einem optischen System präzise zueinander ausgerichtet werden können, ist mit einem gegenüber einer Neukonstruktion vergleichsweise geringen Zeitaufwand verbunden. Auch der Austausch der Außengehäusemodule gegen neu gefertigte Außengehäusemodule ist mit einem deutlich geringeren Aufwand verbunden als der vollständige Neubau der Testvorrichtung. -
- 1
- Traggehäuse
- 2
- Rippen
von
1 - 3
- Tragring
v.
1 - 4
- Tragring
v.
1 - 5
- Tragring
v.
1 - 6
- Prüfstandswand
- 7
- äußeres Tragrohr
- 8
- inneres Tragrohr
- 9
- Tragschaufeln
- 10
- Stützstruktur
- 11
- Lagerstützring
- 12
- Lager
- 13
- Antriebswelle
- 14
- Fanscheibe
- 15
- Fanschaufeln
- 16
- Einlaufkonus
- 17
- Fan
- 18
- Fangehäusemodul
- 19
- erstes Messgehäusemodul
- 20
- erstes Strömungskanalmodul
- 21
- zweites Strömungskanalmodul
- 22
- drittes Strömungskanalmodul
- 23
- zweites Messgehäusemodul
- 24
- viertes Strömungskanalmodul
- 25
- Stützsäulen
- 26
- Führungsschienen
- 27
- Dichtungselement
- 28
- vorderer
Flansch v.
19 - 29
- hinterer
Flansch v.
19 - 30
- vorderer
Flansch v.
23 - 31
- hinterer
Flansch v.
23 - 32
- optische Linsen
- 33
- Präzisionsfernrohr
- 34
- Mittelachse
- 35
- optische Achse
- 36
- schwenkbare Trommel
- 37
- schwenkbare Trommel
- 38
- Messrechen
- 39
- Messrechen
- 40
- Mikrofone
- 41
- Bypassstrom-Leitschaufel
- 42
- Kernstrom-Leitschaufel
- 43
- äußeres Rohrelement
- 44
- Inneres Rohrelement
- 45
- Bypassstromkanal
- 46
- Kernstromkanal
- 47
- Dichtring
- 48
- akustische Auskleidung
- 49
- Adapterelemente
- 50
- spez. Dichtelement
- 50a
- C-förmiger Dichtring
- 50b
- Spiralfeder
- 51
- Flansche
v.
18
Claims (11)
- Testvorrichtung für den Fan eines Flugzeugtriebwerks zur Ermittlung des akustischen und aerodynamischen Verhaltens und der Leistungsdaten, die ein an einer Prüfstandswand (
6 ) stirnseitig angebrachtes Außengehäuse zur Aufnahme des Fans (17 ) und einer mit diesem verbundenen Antriebswelle (13 ) umfasst, gekennzeichnet durch – eine als an der Prüfstandswand (6 ) gehaltener Kragträger ausgebildete stationäre innere Grundstruktur (1 ,7 bis11 ) zur Abstützung der Antriebswelle (13 ); – mehrere lösbar und abdichtend miteinander verbundene, mobile und austauschbare Außengehäusemodule (18 bis24 ), die jeweils flurseitig abgestützt und in X-, Y- und Z-Richtung einstellbar sind und denen zur koaxialen Ausrichtung eine optische Vorrichtung zugeordnet ist; – im Innern des Außengehäuses austauschbar angeordnete Einbauten (41 bis44 ) zur Weiterleitung des vom Fan (17 ) erzeugten Luftstroms zu einem Bypass- und einem Kernstromkanal (45 ,46 ) und als akustische und/oder aerodynamische Auskleidung (48 ) des Bypassstromkanals (45 ); sowie – im Bypassstromkanal (45 ) austauschbar angeordnete, an eine modular ausgebildete Telemetrieeinheit angeschlossene Messvorrichtungen (38 bis40 ). - Testvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stationäre Grundstruktur ein aus drei konzentrisch angeordneten Tragringen (
3 bis5 ) bestehendes, an der Prüfstandswand (6 ) befestigtes Traggehäuse (1 ) mit jeweils einem von dessen inneren Tragringen (4 ,5 ) auskragenden äußeren Tragrohr (7 ) und inneren Tragrohr (8 ), an dem die Antriebswelle (13 ) über eine Stützstruktur (10 ) und Lagerstützringe (11 ) sowie Lager (12 ) abgestützt ist, umfasst, wobei die freien Enden der Tragrohre (7 ,8 ) über Tragschaufeln (9 ) miteinander und mit der Stützstruktur (10 ) verbunden sind und der äußere Tragring (3 ) des Traggehäuses (1 ) einen stationären Teil des Außengehäuses bildet. - Testvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mobile Teil des Außengehäuses ein Fangehäusemodul (
18 ) und mindestens ein mit Messeinrichtungen zur Erfassung des akustischen und aerodynamischen Verhaltens und der Leistung des Fans (17 ) in Verbindung mit den stromab anschließenden Einbauten versehenes Messgehäusemodul (19 ,23 ), die an Stützsäulen (25 ) in X-, Y- und Z-Richtung verstellbar befestigt sind, sowie zwischen den Messgehäusemodulen (19 ,23 ) und dem Traggehäuse (1 ) und unmittelbar an diesen befestigte Strömungskanalmodule (20 bis22 ,24 ) umfasst, wobei zum Dehnungsausgleich mindestens ein Strömungskanalmodul in einem Verschiebesitz abdichtend gelagert ist. - Testvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützsäulen (
25 ) in am Traggerüst (1 ) des Prüfstandes integral angebrachten Führungsschienen (26 ) verschiebbar angeordnet sind. - Testvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein an das Fangehäusemodul (
18 ) anschließendes erstes Messgehäusemodul (19 ) und ein zweites Messgehäusemodul (23 ) mit zwischen diesen angeordneten ersten bis dritten Strömungskanalmodulen (20 bis22 ) und einem zwischen dem zweiten Messgehäusemodul (23 ) und dem Traggehäuse (1 ) angeordneten vierten Strömungskanalmodul (24 ), wobei zum Dehnungsausgleich das dritte und vierte Strömungskanalmodul (23 ,24 ) in über C-förmige Dichtringe (50a ) mit innen liegender Spiralfeder (50b ) abgedichteten Verschiebesitzen am zweiten Messgehäusemodul (23 ) gehalten sind. - Testvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Messgehäusemodulen (
19 ,23 ) jeweils zwischen Flanschen (28 bis31 ) verschwenkbare Trommeln (36 ,37 ) mit an diesen austauschbar angebrachten, mit Sensoren bestückten Messrechen (38 ,39 ) und Mikrofonen (40 ) vorgesehen sind. - Testvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Innern des Außengehäuses angeordneten Einbauten am ersten Messgehäusemodul (
19 ) gehaltene Bypassstrom-Leitschaufeln (41 ) umfassen, die mit einem äußeren Rohrelement (43 ) und über Kernstrom-Leitschaufeln (42 ) mit einem inneren Rohrelement (44 ) verbunden sind, wobei die Bypassstrom-Leitschaufeln (41 ) und die Kernstrom-Leitschaufeln (42 ) nichttragende und unabhängig von der Rotorlagerung nur am Außengehäuse angebrachte Strukturen sind. - Testvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Tragschaufeln (
9 ) und an der Stützstruktur (10 ) abgestützten Rohrelemente (43 ,44 ) zusammen mit den Tragrohren (7 ,8 ) der stationären Grundstruktur einen Kernstromkanal (46 ) bilden, während zwischen dem äußeren Rohrelement (43 ) und dem anschließenden äußeren Tragrohr (7 ) einerseits sowie der Innenfläche der Messgehäusemodule (19 ,23 ), der Strömungskanalmodule (20 bis22 ,24 ) sowie des Traggehäuses (1 ) andererseits ein Bypassstromkanal (45 ) gebildet ist. - Testvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die akustische oder aerodynamische Auskleidung (
48 ) aus am Innen- und Außenumfang des Bypassstromkanals (45 ) positionierten, halbschalenförmigen Linersegmenten besteht, die bündig aneinander gefügt miteinander verbunden sind. - Testvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Linersegmente für die akustische Auskleidung (
48 ) an der Innenfläche des Fangehäusemoduls (18 ) stromauf und stromab des Fans (17 ) angebracht sind. - Testvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang des Fangehäusemoduls (
18 ) zwei in einem bestimmten Winkel zueinander versetzt angeordnete Präzisionsfernrohre (33 ) angebracht sind, die zur Einstellung jeweils einer zur Mittelachse (34 ) parallelen optischen Achse (35 ) auf jeweils eine am Traggehäuse (1 ) in gleicher Position angebrachte optische Linse (32 ) gerichtet sind, und dass an den vorderen und hinteren Flanschen (28 ,29 ;30 ,31 ) der flurseitig an den Stützsäulen (25 ) einstellbar abgestützten Messgehäusemodule (19 ,23 ) ebenfalls je weils zwei in Umfangsrichtung in gleichem Winkel versetzte optische Linsen (32 ) angebracht sind, um die Messgehäusemodule (19 ,23 ) entlang der optischen Achse (35 ) ausrichten zu können.
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